Aktivierung und Hemmung: ein Neurotransmitter im Hirn hat zwei Funktionen zugleich

In der Hirnforschung beschäftigt man sich schon einige Zeit mit der Gamma-Amino­buttersäure, kurz GABA. Es handelt sich dabei um einen Neurotransmitter, also einen Botenstoff. Er spielt im zentralen Nervensystem (ZNS) eine entscheidende Rolle für das Gehirn und ist bereits seit einiger Zeit der Dreh- und Angelpunkt einer Diskussion der Fachwelt.

Studie mit jungen Mäusen

Es gab Beobachtungen, dass GABA eine aktivierende Wirkung hat und folglich das Gehirn auf Trab bringt. Andere Untersuchungen wiederum zeigten, wie der Botenstoff eine hemmende Wirkung entfaltete. Was stimmt nun?

Eine Theorie wollte beide Ergebnisse zusammenbringen und ging davon aus, dass sich die Wirkungsweise von GABA mit der Zeit ändert. Denkbar wäre, dass mit der Entwicklung des Gehirns sich die Art der Wirkung einfach umkehrt.

Deutsche Forscher wollten es genau wissen und untersuchten die GABA-Aktivität im Labor. Sie nutzten dafür Mäuse im Alter weniger Tage. Durch Bildgebungsverfahren machten sie die Hirnaktivität sichtbar und überwachten die Signale. Da die Tiere wenige Tage alt waren, gab es noch unreife Nervenzellen im Gehirn und tatsächlich wurden diese durch GABA aktiviert. Damit war schon einmal die aktivierende Wirkung belegt.

Botenstoff mit hemmender Wirkung

Beim weiteren Blick ins Detail wurde aber auch ersichtlich, dass der Neurotransmitter so arbeitet, dass er nur im Kleinen eine Aktivierung erzeugt. Auf bereits aktive Nervenzellen hat er keinen Einfluss.

Sieht man das Gehirn als Netzwerk, führt diese Einschränkung dazu, dass GABA keine Aktionen auf übergeordneter Ebene erzeugt, sondern diese sogar verhindert. Betrachtet man das Gesamtgebilde hat der Botenstoff also eine hemmende Wirkung.

Für die Hirnforschung ist diese Erkenntnis sehr entscheidend. Sie erklärt beispielsweise, warum Epileptiker im Erwachsenenalter nicht auf die gleichen Medikamente ansprechen wie Neugeborene.